冻结法凿井深冻结管充填新材料及施工工艺研究

摘要

本课题针对冻结法凿井施工后期冻结管解冻极易形成导水泌道这一现象，研究用冻结盐水来配置水泥浆进行封填。要求该水泥浆要满足抗冻性、比重、强度、凝结时间等方面的要求。
　　研究结果表明:通过研究，发现用冻结盐水配置的水泥浆满足抗冻性要求。采用多组不同水灰比水泥浆的对比实验，发现水灰比越高的水泥浆的比重也越高，水灰比越高的水泥浆其相应的强度反而越低。通过模型实验，发现当水泥浆的比重在1.6-1.7时，其施工效果最佳。此外，还通过对初凝时间，终凝时间等的研究，发现水灰比在0.8-0.9之间的水泥浆最佳，最适合用作封填材料。
　　通过实验和模型实验的研究，我们找到了最佳水灰比的冻结盐水配置的水泥浆。最后，还应进行现场实验。冻结法凿井深冻结管充填新材料的研究还要继续，因此在以后的施工实践以及科学研究过程中，还要去研究新的材料，要求新材料更能满足实际施工的需要，更能保证实际施工的质量。并且还能在更多的功能领域有所拓展，如节能，耐腐蚀等，以实现性能功能与环境相统一。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 概述

1．2 存在的问题和研究的现状

1．2．1 存在的问题

1．2．2 研究的现状

1．3 研究的目的和内容

1．3．1 研究的目的

1．3．2 研究的内容

1．4 研究的方法和研究思路

1．4．1 研究的方法

1．4．2 技术路线

1．4．3 实验方案

第二章 冻结法施工

2．1 冻结法发展

2．2 冻结法原理及工艺

2．2．1 冻结法原理

2．2．2 冻结法工艺

2．3 冻结法特点

2．4 导水通道

第三章 水泥浆组成及其力学性能关系

3．1 水泥浆组成材料及性能

3．1．1 冻结盐水

3．1．2 水泥

3．1．3 NaCl、NaNO2溶液

3．1．4 水泥外加剂

第四章 抗冻水泥浆物理性能的实验研究

4．1 实验方法

4．1．1 水灰比

4．1．2 抗冻性

4．1．3 比重

4．1．4 凝结时间

4．1．5 流动度

4．1．6 抗压强度

4．1．7 养护和测试

4．2 实验准备

4．3 实验过程及实验结果

4．3．1 冻结盐水的各项指标

4．3．2 不同水灰比水泥浆试块的制备

4．3．3 不同水灰比水泥浆的抗冻性

4．3．4 不同水灰比水泥浆的比重

4．3．5 不同水灰比水泥浆的凝结时间

4．3．6 不同水灰比水泥浆的抗压强度

4．3．7 新材料的选择和最佳实验配合比

4．4 杨村矿冻结站现场实验

4．4．1 冻结盐水配置的抗冻水泥浆

4．4．2 NaCl、NaNO2溶液配置的水泥浆

4．4．3 总结

4．5 模型实验

4．5．1 实验原理

4．5．2 实验过程及分析

4．5．3 实验总结

4．6 建议材料及配合比

4．6．1 抗冻性的要求

4．6．2 比重的要求

4．6．3 凝结时间的要求

4．6．4 强度的要求

4．6．5 新材料及最佳配合比

4．7 输送管管径

第五章 施工工艺和工程实际应用

5．1 施工工艺技术

5．1．1 充填水泥浆生产运输和施工

5．1．2 质量检验

5．2 工程实际应用

5．2．1 板集煤矿副井冻结管充填施工

第六章 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介